IMPIEGO DI CELLULE UMANE STAMINALI CANCEROSE 3AB-OS COME MEZZO PER STUDIARE LE FUNZIONI DELLE CELLULE STAMINALI E PER PRODURRE NUOVE APPLICAZIONI BIOTECNOLOGICHE

Progetto: Research project

Description

La conoscenza dei meccanismi che governano lo sviluppo e la funzione delle cellule staminali è una delle maggiori aspettative della società moderna grazie alleconquiste che tali conoscenze potrebbero apportare alla ricerca di base, applicata e clinica.Le cellule staminali tumorali possono rappresentare un utile strumento che può soddisfare molte aspettative.La conoscenza delle cellule staminali tumorali ha implicazioni fondamentali per lo studio della biologia del cancro, oltre che per le implicazioni cliniche come lavalutazione di rischio, diagnosi precoce, prognosi, prevenzione e terapia della malattia cancerosa.Abbiamo recentemente prodotto e brevettato una nuova linea cellulare tumorale staminali (3AB-OS) che è stata selezionata da cellule di osteosarcoma umanoMG-63.Con tali cellule intendiamo:A. 1.Valutare la pluripotenzialità delle 3AB-OS studiando la capacità di produrre derivati dei tre foglietti germinali. 2.Valutare, sia in vivo che in vitro il loro potenziale invasivo, metastatico e proliferativo. A tale scopo per la valutazione della capacità tumorigenica delle celluleMG-63 e 3AB-OS saranno effettuati esperimenti in vitro mediante saggio di invasività in Matrigel; per le valutazioni in vivo, sia le cellule 3AB-OS che le MG-63saranno iniettate sottocute in topi nudi; inoltre le cellule 3AB-OS, trasfettate stabilmente con green fluorescent protein (GFP), saranno iniettate in topi nudi alloscopo di valutarne la distribuzioneB. Analizzare i complessi eventi regolativi assieme alla natura dei segnali che mantengono la stabilità delle cellule 3AB-OS. In particolare intendiamo:1. Identificare markers caratteristici della linea 3AB-OS in comparazione con le cellule di osteosarcoma umano MG-63.2. Valutare la capacità proliferativa delle cellule 3AB-OS analizzando l'espressione, l'attività e la localizzazione delle proteine che controllano il ciclo cellulare,correlando questi dati con i pathways di trasduzione di segnali proliferativi3. Valutare l'influenza della deprivazione nutrizionale (glucoso e glutammina) e dell'ipossia sulla proliferazione e sulle attività metaboliche delle cellule 3AB-OS.C. Effettuare analisi multiparametriche mediante citofluorimetria di marcatori di superficie cellulare nelle cellule 3AB-OS allo scopo di rendere disponibili eriproducibili biomarcatori molecolari utili all'identificazione di cellule staminali cancerose, che saranno utili per la diagnosi precoce, prognosi e monitoraggio diterapie tumorali. Questa ampia caratterizzazione multidimensionale sarà utile a determinare la gerarchia di discrete sottopopolazioni che compongono la lineacellulare 3AB-OS, il loro livello di de-differenziamento, il loro potenziale clonogenico e la loro tumorigenicità espressa in vivo. In particolare, effettueremo:1. caratterizzazione di proteine di membrana in cellule 3B-OS2. Valutazione dei livelli di ALDH e correlazione tra ALDH e fenotipo di superficie3. Correlazione tra capacità di efflusso di Hoechst 33342 e fenotipo di superficie cellulare.4. Separazione mediante cell sorting di sottopopolazioni di cellule 3AB-OS5. Test funzionali per la valutazione delle capacità invasive, livello di maturazione, pluripotenza, capacità rigenerativa delle cellule isolate6. Analisi del proteoma di sottopopolazioni di cellule 3AB-OS7. Induzione di tumori in vivo utilizzando sottopopolazioni di cellule 3AB-OSD. Analizzare in comparazione linee cellulari di osteosarcoma MG-63, cellule tumorali estratte da pazienti e cellule 3AB-OS. Intendiamo:1. analizzare l'espressione di geni coinvolti nelle fasi proliferative dei pre-osteoblasti2. s

Layman's description

L'ipotesi dell'esistenza della cellula staminale cancerosa è diventata di fondamentale importanza per la comprensione dei meccanismi biologici implicati nellacancerogenesi e nel campo delle applicazioni cliniche utili per la valutazione delle potenzialità di rischio allo sviluppo dei tumori, della loro tempestiva prognosi,individuazione e prevenzione.La più grande speranza della società moderna è rappresentata dalla possibilità di comprendere quali meccanismi sono alla base della proliferazione e deldifferenziamento delle cellule staminali. Poter identificare e caratterizzare le cellule staminali tumorali potrà determinare progressi significativi nel campo dellaricerca sul cancro.I marcatori di superficie rappresentano un importante metodo di indagine per la caratterizzazione e l'identificazione del tipo cellulare oggetto dello studio. Inoltre,avendo determinato le caratteristiche principali di una determinata linea staminale, l'identificazione di specifici marcatori di superficie renderà possibile la loroulteriore analisi dal punto di vista genetico e funzionale.La terapia antitumorale è progredita nel tempo basandosi sullo sviluppo di composti in grado di indurre la morte delle cellule tumorali differenziate ma inefficacicontro la popolazione cellulare staminale residua. La progressione nella terapia antitumorale deve riguardare lo sviluppo di composti in grado di debellare propriola popolazione staminale tumorale, individuando le differenze esistenti tra le popolazioni tumorali, evento che porterebbe sicuramente a raggiungere l'obiettivoprefissato. L'idea è quella di riuscire ad identificare un marker che consenta di uccidere le cellule tumorali risparmiando invece le cellule sane. Ciò porta alla ricercadi chemioterapici che siano efficaci contro le cellule tumorali preservando i tessuti sani. Le modifiche epigenetiche sono alla base di numerose patologie umane,incluso il cancro. Le alterazioni a carico dell'epigenoma determinano lo spegnimento o la quiescenza di geni deputati alla repressione della tumorigenesi el'accensione di oncogeni in grado di trascrivere per proteine che determinano l'instaurarsi della patologia tumorale. Non sono ancora note le modifiche genetiche edepigenetiche e gli altri processi che che precedono la comparsa di un tumore.Sebbene, gli eventi molecolari deputati al controllo della proliferazione e del differenziamento delle cellule staminali (SCs)e delle cellule staminali tumorali (CSCs)siano ancora poco noti, essi sono associati all'espressione e/o regolazione di fattori coinvolti nel ciclo cellulare. Anche se alcuni regolatori delle SC sono statiimplicati nella patogenesi tumorale, una grande varietà di regolatori manca nelle cellule tumorali. Analisi di microarray condotte in cellule staminali e celluletumorali hanno dimostrato che l'espressione di una grande varietà di geni può essere usata per catalogare le cellule staminali e le cellule tumorali e per distinguere itumori sulla base delle differenze del profilo di espressione genica. La comprensione dei meccanismi molecolari che caratterizzano il destino delle CSCs è unobiettivo fondamentale in quanto i processi molecolari che regolano il differenziamento sono alquanto complessi e non del tutto chiari.Recentemente è stata caratterizzata e brevettata (FI2008A000238) (Vento) una nuova linea cellulare tumorale staminale (3AB-OS). Queste cellule sono state isolatemediante selezione in vitro della linea cellulare di osteosarcoma umano MG-63. E' stato dimostrato che le 3AB-OS hanno un potenziale proliferativo illimitato edesprimono un certo numero di marca

Key findings

Salute
StatoFinito
Data di inizio/fine effettiva3/22/103/21/12